[發(fā)明專利]產(chǎn)生局部分?jǐn)?shù)階貝塞爾渦旋光束的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710550823.5
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107238933B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙承良;朱新蕾;曾軍;盧興園;蔡陽健
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32257
• 代理人: 楊慧林

1.一種產(chǎn)生局部分?jǐn)?shù)階貝塞爾渦旋光束的方法，其特征在于，包括:

對光束進(jìn)行擴(kuò)束處理；經(jīng)過擴(kuò)束后的光束經(jīng)過一螺旋狹縫結(jié)構(gòu)，在所述螺旋狹縫結(jié)構(gòu)后生成在傳輸方向上拓?fù)浜蓴?shù)隨著傳輸距離連續(xù)變化，且在傳輸方向上拓?fù)浜蓴?shù)隨著波長變化的渦旋光束；

其中，所述螺旋狹縫結(jié)構(gòu)為其上設(shè)有一透光、缺口的螺旋狹縫且螺旋狹縫以外其余部分不透光的光學(xué)件，所述透光、缺口的螺旋狹縫的半徑滿足以下公式

公式中，r₀是透光、缺口的螺旋狹縫上半徑最小處的半徑，α是一個(gè)螺旋透光狹縫上其他的點(diǎn)與半徑最小處的點(diǎn)之間的夾角，N是定值；

N的取值應(yīng)滿足N＝l×z×λ，其中λ為光源的波長，z為觀察平面與螺旋狹縫結(jié)構(gòu)的距離，l為想要獲取的拓?fù)浜闪看笮。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生局部分?jǐn)?shù)階貝塞爾渦旋光束的方法，其特征在于，還包括在所述螺旋狹縫結(jié)構(gòu)后的觀察平面設(shè)置記錄距離螺旋狹縫結(jié)構(gòu)不同距離處的光斑形狀，以確認(rèn)是否得到連續(xù)變化的拓?fù)浜闪俊?/p>

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生局部分?jǐn)?shù)階貝塞爾渦旋光束的方法，其特征在于，所述螺旋狹縫結(jié)構(gòu)為通過在透射式空間光調(diào)制器上加載透光、缺口的螺旋狹縫和不透光部分形成。

4.一種產(chǎn)生局部分?jǐn)?shù)階貝塞爾渦旋光束的系統(tǒng)，其特征在于，包括:

擴(kuò)束鏡，對光束進(jìn)行擴(kuò)束，擴(kuò)束處理后的光束的光斑大小能夠覆蓋螺旋狹縫；

螺旋狹縫結(jié)構(gòu)，經(jīng)過擴(kuò)束后的光束經(jīng)過該螺旋狹縫結(jié)構(gòu)，在所述螺旋狹縫結(jié)構(gòu)后生成在傳輸方向上拓?fù)浜蓴?shù)隨著傳輸距離連續(xù)變化，且在傳輸方向上拓?fù)浜蓴?shù)隨著波長變化的渦旋光束；所述螺旋狹縫結(jié)構(gòu)為其上設(shè)有一透光、缺口的螺旋狹縫且螺旋狹縫以外其余部分不透光的光學(xué)件，所述透光、缺口的螺旋狹縫的半徑滿足以下公式

公式中，r₀是透光、缺口的螺旋狹縫上半徑最小處的半徑，α是一個(gè)螺旋透光狹縫上其他的點(diǎn)與半徑最小處的點(diǎn)之間的夾角，N是定值；

還包括設(shè)置在螺旋狹縫結(jié)構(gòu)后的觀察平面的數(shù)字傳感器，所述數(shù)字傳感器用于記錄距離螺旋狹縫結(jié)構(gòu)不同距離處的光斑形狀，確認(rèn)是否得到連續(xù)變化的拓?fù)浜闪浚?/p>

所述數(shù)字傳感器設(shè)置在距離螺旋狹縫結(jié)構(gòu)傳輸距離z＝1m，z＝1.14m，z＝1.34m，z＝1.56m，z＝1.89m處記錄拓?fù)浜煞謩e為m＝2，m＝1.17，m＝1.5，m＝1.3，m＝1的渦旋光束；

透射式空間光調(diào)制器加載透光、缺口的螺旋狹縫和不透光部分形成所述螺旋狹縫結(jié)構(gòu)。